ซากดาวลูกกระสุน

ภาพจากศิลปินแสดงดวงดวงหนึ่งที่ถูกผลักจากการระเบิดซุปเปอร์โนวา จนมีความเร็วที่สามารถหนีออกจากกาแลคซีได้
 

     ไกลจากโลกออกไปประมาณ 2000 ปีแสง มีดาวฤกษ์ดวงหนึ่งกำลังถูกยิงไปที่ขอบของทางช้างเผือก ดาวพิเศษดวงนี้ซึ่งเรียกกันว่า LP 40-365 เป็นหนึ่งในเผ่าพันธุ์ดาวเคลื่อนที่เร็วชนิดประหลาด เป็นซากที่เหลืออยู่จากดาวแคระขาว ที่เหลือรอดมาหลังจากเกิดการระเบิด

     ดาวดวงนี้กำลังเคลื่อนที่เร็วมากๆ จนมันแทบจะหนีออกจากกาแลคซีได้แล้ว โดยวิ่งไปราว 3 ล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง JJ Hermes ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยบอสตัน กล่าว แต่เพราะเหตุใดวัตถุนี้จึงวิ่งเร็วจี๋ออกจากทางช้างเผือก ก็เพราะมันเป็นชิ้นส่วนจากลูกกระสุนของการระเบิดซุปเปอร์โนวา ซึ่งถูกผลักออกมา Odelia Putterman อดีตนักศึกษาจากมหาวิทยาลัยบอสตัน ซึ่งเคยทำงานในแล๊ปของ Hermes กล่าวว่า เมื่อผ่านการทำลายล้างตัวเองบางส่วนและยังคงอยู่รอด มันจึงเป็นวัตถุที่เจ๋งและเป็นอัตลักษณ์ และเป็นดวงเดียวในรอบหลายปีหลังที่เราเคยคิดว่าดาวชนิดนี้มีอยู่จริง ในรายงานใหม่ที่เผยแพร่ใน Astrophysical Journal Letters Hermes และ Putterman ได้ทำการสำรวจเศษซากดาวลูกกระสุนนี้ เพื่อให้ได้แง่มุมสู่ดาวอื่นๆ ที่เผชิญหายนะในอดีตคล้ายๆ กัน

     Putterman และ Hermes วิเคราะห์ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและดาวเทียม TESS ของนาซาซึ่งสำรวจท้องฟ้าและรวบรวมข้อมูลแสงจากดาวที่อยู่ทั้งใกล้และไกล ด้วยการตรวจสอบข้อมูลแสงแตกต่างชนิดจากกล้องทั้งสอง นักวิจัยและเพื่อนร่วมงานก็พบว่า LP 40-365 ไม่เพียงแต่กำลังวิ่งหน้าตั้งออกจากกาแลคซีของเรา แต่จากรูปแบบความสว่างในข้อมูล มันกำลังหมุนรอบตัวไปด้วย ดาวดวงนี้ถูกเหวี่ยงออกจากการระเบิด และเรากำลังได้เห็นมันหมุนรอบตัวไปด้วยตอนเดินทาง Putterman ซึ่งเป็นผู้เขียนที่สองในรายงานนี้ กล่าว

      เราขุดลงไปอีกนิดหน่อยว่าเพราะเหตุใดดาวจึงสว่างขึ้นและสลัวลงประมาณ 1% ซ้ำแล้วซ้ำอีก และคำอธิบายที่ง่ายที่สุดก็คือ เรากำลังได้เห็นพื้นผิวของมันหมุนเข้าและออกจากสายตาของเราทุกๆ 9 ชั่วโมง ซึ่งนี่ก็บอกถึงอัตราการหมุนรอบตัว Hermes กล่าว ดาวทุกดวงนั้นหมุนรอบตัว แม้แต่ดวงอาทิตย์ของเราจะหมุนรอบตัวอย่างช้าๆ ทุก 27 วัน แต่สำหรับชิ้นส่วนดาวที่เหลือรอดจากซุปเปอร์โนวา เก้าชั่วโมงนั้นจัดว่าค่อนข้างช้า

คิดกันว่าดาว LP 40-365 มาจากระบบแห่งหนึ่งที่มีดาวแคระขาวสองดวงโคจรใกล้กันและกันอย่างมากจนกระทั่งดวงหนึ่งดึงวัสดุสารออกจากอีกดวงและระเบิดเป็นบางเสี้ยว ส่งพวกมันแยกออกจากกันในทิศทางตรงกันข้าม  

     ซุปเปอร์โนวาเกิดขึ้นเมื่อดาวแคระขาวดวงหนึ่งมีมวลสูงเกินกว่าจะค้ำจุนตัวมันเองได้ ซึ่งต่อมาก็ทำให้เกิดการระเบิดทำลายล้าง การทราบอัตราการหมุนรอบตัวของดาวอย่าง LP 40-365 หลังจากซุปเปอร์โนวา สามารถให้เงื่อนงำสู่ระบบดาวคู่ที่ให้กำเนิดได้ เป็นเรื่องปกติในเอกภพที่ดาวจะอยู่ด้วยกันเป็นคู่ ซึ่งรวมถึงดาวแคระขาวด้วย ซึ่งเป็นซากดาวหนาแน่นสูงที่ก่อตัวขึ้นในช่วงบั้นปลายชีวิตของดาวฤกษ์ ถ้าแคระขาวดวงหนึ่งส่งมวลให้กับอีกดวงมากเกินไป ดาวที่ถูกถล่มมวลใส่ก็จะเริ่มทำลายตัวมันเองเป็นผลให้เกิดซุปเปอร์โนวา ซุปเปอร์โนวาเกิดได้ทั่วไปในกาแลคซีและเกิดขึ้นได้ในหลายทาง แต่โดยปกติมักจะพบเห็นได้ยาก นี่ทำให้ยากที่จะทราบว่าดาวดวงใดที่ระเบิด และดาวดวงใดที่ถล่มมวลเข้าสู่คู่หูมากเกินไป

     จากอัตราการหมุนรอบตัวที่ค่อนข้างช้าของ LP 40-365 Hermes และ Putterman รู้สึกมั่นใจมากขึ้นว่ามันเป็นซากกระสุนจากดาวที่ทำลายตัวเองบางส่วน หลังจากได้รับมวลจากดาวข้างเคียงมากจนเกินไป เป็นซุปเปอร์โนวาชนิดหนึ่งเอเอกซ์(Type Iax supernova) เมื่อพวกมันเคยโคจรรอบกันและกันด้วยความเร็วสูงและใกล้ชิดมาก การระเบิดซึ่งเกิดขึ้นไม่เต็มที่อย่างชนิดหนึ่งเอทั่วไปจึงผลักดาวทั้งสองออก และขณะนี้เราก็ได้เห็นแค่ LP 40-365 เท่านั้น รายงานนี้ได้เพิ่มความรู้อีกขั้นหนึ่งสู่บทบาทที่ดาวเหล่านี้มี เมื่อเกิดซุปเปอร์โนวาขึ้น และจะเกิดอะไรหลังจากการระเบิดบ้าง Putterman กล่าว ด้วยการเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นกับดาวพิเศษดวงนี้ เราก็เริ่มเข้าใจสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นกับดาวคล้ายๆ กันอีกมากมายที่มาจากสถานการณ์คล้ายๆ กัน

      นี่เป็นดาวที่แปลกประหลาดอย่างมาก Hermes กล่าว ดาวอย่าง LP 40-365 ไม่เพียงเป็นดาวที่มีความเร็วสูงที่สุดดวงหนึ่งเท่าที่เคยพบมา แต่ยังเป็นดาวที่อุดมด้วยโลหะมากที่สุดเท่าที่เคยพบมาด้วย ดาวอย่างดวงอาทิตย์ของเราประกอบด้วยฮีเลียมและไฮโดรเจน และดาวที่รอดจากซุปเปอร์โนวาจะประกอบด้วยโลหะ(metal) เป็นหลักโดยมีชั้นบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนและนีออน เนื่องจากสิ่งที่เรากำลังได้เห็นนั้นเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่รุนแรงที่เกิดขึ้นเมื่อดาวระเบิดตัวมันเองออก Hermes กล่าว ทำให้ดาวกระสุนเช่นนี้มีความน่าตื่นตาตื่นใจในการศึกษา

แหล่งข่าว phys.org : why is this weird, metallic star hurtling out of the Milky Way?
                iflscience.com : supernova shrapnel piece spotted hurtling out of the galaxy at 2 million miles an hour
                space.com : scientists find chunk of blown-apart star hurtling through Milky Way at breakneck speed